揭开数字“胶卷”的秘密 CF卡30秒拆解报告

　　传统相机要记录图像信息，靠的是胶卷;数码相机(DC)也要保存数据，靠的是什么呢?这就是微存储器。CF卡于1994年由SanDisk公司首次推出，由于标准推出时间较长、兼容性较好、通用性较强等原因得到了广泛的应用 。CF卡结构上的最大特点是整合了控制器，这样使用CF卡的外部设备就可以做得相对简单，而且不同的CF卡都可以通过单一的机构来读写，无需考虑兼容性的问题。虽然CF规格推出得很早，却并没有一点衰老的痕迹，技术的不断革新和完善使得CF在今天仍独具魅力，目前的CF卡的最高容量已经达到6GB，将来更可达到10GB甚至更高。众所周知，传统的胶卷是通过感光发生的化学反应来记录信息的，那么数字“胶卷”又是如何记录信息的呢?下面就等笔者为大家揭开这个秘密吧。

　　读懂CF存储卡的“身份证”

　　每块CF卡上都少不了印有产品的一些标识，例如品牌、卡的种类、容量以及一些技术参数等，读懂这张存储器的“身份证”，是选好CF卡的前提。

　　可是我们有时候会发现这些参数并不“准确”，例如有不少朋友问“我的1024MB的CF卡为什么显示只有988MB”，这里边分为几种情况：一是存储器本身出现质量问题，如FLASH芯片价质损坏等，这种情况比较少见;最常见的是实际容量与标称相差不大，这种情况是正常的，不是质量问题。因为操作系统计算容量都是以1M=1024K为标准的，而厂商标称的容量都是按1MB=1000KB计算的，也就是说，厂家标称的1024MB相当于1,024,000KB，而操作系统则计算为1024000/1024=1000MB。另外，像硬盘一样，闪盘在格式化过程中建立文件分配表(FAT)等系统数据，这些数据也要占用一些空间。三是对于CF卡来说，由于内置的控制需要占用一定的存储容量，因此会对总存储空间产生影响，这个控制器的生成是和使用有关的，不同的数字产品应用CF卡都会对卡容量的识别或者占用产生影响。

　　只要30秒!揭开数字“胶卷”内部的秘密

　　即将送上邢台的CF卡

　　CF卡的正反两面都是金属片，四边与接口都是塑料的，拆解时只能从金属片的边缘下手。

　　拆机的过程就是这样傻瓜，相信任何人花30秒就脱下CF卡的外衣。当然，如果想复原的话，拆的时候就需要细致一点，不可用力过猛，否则很容易会损坏边框或接口。接口一坏CF卡就无法使用了。

　　CF卡由两个基本部分构成：内部控制器和闪存模块。CF卡和闪盘基本都使用NAND型flash，NAND Flash自身是没有存储控制器的，其结构可看作是由许多的小区块组成的，每块都能存储一定数量的信息，类似于硬盘的簇。NAND型flash的读写也是以块和页为单位来进行的，使用8bit的I/O端口存取数据。CF卡内部控制器设计完全模拟硬盘，最大的特色是兼容性好，无论采用多大容量的闪存芯片组，其外部接口都是标准的ATA/ID E接口，可以很容易地通过IDE接口与电脑连接，而且早已实现无驱动设计，使用非常方便。 由于CF卡内置控制器和仿硬盘的设计，也简化了CF卡适配器的设计。CF卡的读写速度，例如能达到标称的多少X，也是由控制芯片决定的，高速CF卡之所以能够实现高速，就是靠性能优秀的控制芯片实现的。图中所见的是SanDisk自身开发的一款控制芯片，主要针对普通型的CF卡产品。

　　另外，CF卡出现故障主要是在控制芯片上，一般情况是在操作过程中使用的格式或设备不匹配扰乱控制芯片的内部运作，或者是不正当的插拔造成卡的伤害。其实大部分控制芯片都没有真正意义上损坏，重新格式化就可以了(一般相机说明书里也有这样的提示)。CF卡一般不会坏，真损坏的情况非常少。经常是读取设备设计不合理或是不正当的操作造成格式的损坏。如果格式损坏后，里面的资料可能是不能备份出来的，都需要经过格式化才可以，但有些软件可以处理格式化过的闪存卡，但并不能保证卡内全部数据可以恢复。

　　CF卡的背面。对于采用多片闪存来提升容量的CF卡，背面也能放置两颗Flash芯片。

　　CF卡的结构原理图。CF卡的内部设计采用了模拟硬盘方式，所以CF卡采用的接口和IDE接口是兼容的，在存储芯片和接口间不需要特殊的信号转换芯片。但CF卡没有机械结构，因此CF卡的扇区寻址适宜采用逻辑寻址方式。逻辑寻址方式没有磁头和磁道的转换操作，因此在访问连续扇区时，操作速度比物理寻址方式快得多。由于CF卡并不是单纯的存储器，还内置了专用控制器，与外部的接口是标准的ATA/IDE，3.3V、5V外电压通用。所以CF卡的兼容性好，无论内部采用多少容量的闪存芯片组，都可以用ATA/IDE标准与其他设备交换数据，便于增加容量和加快传输速度。

　　走出速度的误区：100X真的能快100倍?

　　目前CF卡的速度标准普遍采用与CD-ROM相同的“X倍速”方式计算，1X倍速即为150KB/秒的传输速率。而决定CF卡本身速度的关键则在内建的控制芯片和高速闪存芯片中。现在已有CF卡生产厂商通过使用最新的控制器和高质量闪存芯片，已经将CF卡的写入速度提高到100X倍速。不过在一般的消费类DC上，不同倍速的CF区别并不明显——这主要受制于DC本身的处理速度，因此一般的用户不必盲目追求高速的CF卡。最后，如果CF说有什么缺点的话，那就是功耗较其它使用Flash介质的存储卡要大，且其50针接口在频繁插拔的情况下较容易损坏，接口成本较高，体积相对其它微存储器来说也略显“笨重”。